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      變壓器油脫水脫氣工藝應(yīng)用
      時(shí)間: 2017-11-30 12:04 來源: 未知 作者: 科新電力 點(diǎn)擊:

       由于變壓器油中微水含量及氫氣、乙炔氣含量影響變壓器油的電氣及理化性能,對變壓器的正常運(yùn)行起著負(fù)面影響,克拉瑪依潤滑油廠采取了脫水脫氣工藝對微量水、氫氣及乙炔氣進(jìn)行脫除。本文主要介紹了脫水脫氣工藝的工藝過程及工藝條件,通過分析數(shù)據(jù)說明了脫水脫氣工藝的可靠及穩(wěn)定性。

        中國石油在國內(nèi)是最早從事變壓器油的研發(fā)和生產(chǎn)的,已有40多年的成功經(jīng)驗(yàn),目前是最大的變壓器油生產(chǎn)銷售企業(yè)。所生產(chǎn)的變壓器油滿足國內(nèi)外如GB2536、SH0040、IEC60296、ASTMD3487、BS148等標(biāo)準(zhǔn)及電氣設(shè)備制造廠家特殊要求,得到電力行業(yè)各部門及廣大用戶的普遍贊賞。

        一、前言

        變壓器油主要用于變壓器、電抗器、互感器、油開關(guān)等充油電氣設(shè)備中,起到絕緣和散熱冷卻等作用。水分對絕緣介質(zhì)的電氣性能和理化性能都有極大的危害。首先,水分會(huì)降低油品的擊穿電壓,當(dāng)油中含水量為0.01%時(shí),擊穿電壓約15KV,當(dāng)水含量增加到0.03%時(shí),擊穿電壓降到6KV左右。同時(shí)水分對介質(zhì)損耗因數(shù)也有明顯的影響,隨油品水含量增加,介質(zhì)損耗因數(shù)增加。當(dāng)油中水含量為0.02%時(shí),介質(zhì)損耗因數(shù)約0.01,當(dāng)油中水含量增加5倍即0.1%時(shí),介質(zhì)損耗因數(shù)會(huì)增至為0.021。此外水分還會(huì)促進(jìn)有機(jī)酸對銅、鐵等金屬的腐蝕作用,產(chǎn)生的皂化物會(huì)惡化油的品質(zhì),增加油的吸潮性,對油的氧化起促進(jìn)作用。一般認(rèn)為受潮的油比干燥的油老化速度要快2~4倍。

        變壓器油在生產(chǎn)加工過程中就含有一定量水分,石油產(chǎn)品成本有一定程度吸水性,在包裝運(yùn)輸和儲(chǔ)存管理過程中,如果管理不妥會(huì)從大氣中或與水接觸時(shí),溶解和混入一部分水,變壓器油的吸水能力與其組成以及所處溫度環(huán)境有關(guān),一般來說,在20℃時(shí)變壓器油溶解水能力約40μg/g,通過工業(yè)脫水裝置可使變壓器油含水量降到10μg/g以下,油品的吸潮性隨空氣相對濕度和油溫呈線性增加。不同化學(xué)組成的油品,其吸水性可相差數(shù)十個(gè)μg/g,油中芳烴含量越多,相對說來油品的吸潮性越高,油內(nèi)存在某些極性分子也能增加油品的吸潮性。

        一般變壓器油并不含乙炔等氣體,但有的生產(chǎn)廠大氣污染較重,大氣中含有乙炔等氣體,難免溶解在變壓器油中,由于變壓器油在裝入變壓器之前都要進(jìn)行真空脫氣,一般可以達(dá)到裝變壓器的要求。

        為了控制變壓器油的微水及氣體含量,避免變壓器油的電氣及理化性能受到影響,克拉瑪依潤滑油廠實(shí)施了變壓器油脫水脫氣工藝。

        二、變壓器油脫水脫油工藝過程

        1.工藝流程

        變壓器油原料油進(jìn)入容-1,進(jìn)行第一次循環(huán):容-1變壓器油經(jīng)換熱及脫氣脫水后,進(jìn)入容-2,循環(huán)結(jié)束后,容-1中的變壓器油脫氣脫水后全部進(jìn)入容-2;進(jìn)入第二次循環(huán):容-2油經(jīng)換熱及脫氣脫水后全部進(jìn)入容-1,第二次循環(huán)結(jié)束。全部過程歷時(shí)48小時(shí)。

        2.工藝條件

        在變壓器油整個(gè)脫氣脫水過程中,采取了氮?dú)饷芊庀到y(tǒng),以避免大氣中的水份、氧氣及其他雜質(zhì)進(jìn)入油中,具體條件如下:

        2.1氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)的投用:在整個(gè)脫水脫氣過程中,氮?dú)饷芊饪梢院芎玫姆乐顾荨⒀鯕夂推渌s質(zhì)的侵入,保證脫氣脫水的效果。系統(tǒng)氮?dú)膺M(jìn)入脫氣脫水裝置后,由壓力表測其壓力,通過減壓閥降至0.16MPa后,氮?dú)馔ㄟ^壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)入容-1(或容-2),壓力設(shè)定為0.015kg/cm2。當(dāng)進(jìn)油時(shí),空氣被壓縮,壓力升高,當(dāng)壓力大于0.02 kg/cm2時(shí),壓力調(diào)節(jié)閥自動(dòng)開啟,氮?dú)馔夥判秹海瑝毫Φ陀?.02 kg/cm2時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。容-1和容-2氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)互為備用。

        2.2油品的升溫:當(dāng)變壓器油原料從罐區(qū)被輸?shù)饺?1,控制油位液面在油罐上半部時(shí),停止進(jìn)油,關(guān)閉相應(yīng)閥門并準(zhǔn)備升溫循環(huán)脫水。打開凈油機(jī)的循環(huán)閥門及油出口閥門,啟動(dòng)凈油機(jī)的給油泵。變壓器油原料自凈油機(jī)流入換熱器,與殼程中的熱水換熱升溫,換熱后,油品進(jìn)入容-1(或容-2)。當(dāng)容-1的溫度指示為55℃時(shí),開啟凈油機(jī)的加熱系統(tǒng),準(zhǔn)備恒溫脫水。

        2.3恒溫脫水:恒溫脫水時(shí),凈油機(jī)嚴(yán)格按照《TORP—Ⅵ—6型凈油機(jī)使用說明書》操作。主要技術(shù)參數(shù)為:流量6噸/小時(shí),運(yùn)行溫度控制在55±2℃,工作真空度控制10Pa至50Pa,當(dāng)凈油機(jī)主要技術(shù)參數(shù)到位12小時(shí)后,從容-1(容-2)中部取樣分析,先測含水,指標(biāo)要求為低于10ppm,含水分析合格后再測其它指標(biāo),含氣≤1%,清潔度NAS≤6%,介損≤0.002,擊穿電壓≥60KV,分析合格后停止脫水。

        2.4貯輸:容-1(或容-2)分析合格后,可以用鶴管直接裝車或貯存在容-1(或容-2)中,本系統(tǒng)已經(jīng)預(yù)留了密閉裝車氮?dú)饩€。

        2.5其它:經(jīng)計(jì)算,處理一批油約需要48小時(shí),處理能力為6000-7000噸/年。

        3.工藝參數(shù)

        變壓器原料實(shí)驗(yàn)油量: 50噸

        脫水機(jī)控制溫度: 55±2℃

        真空度: 脫水機(jī)兩級(jí)真空全開,真空度控制在10-50Pa之間。

        4.取樣要求

        4.1容-1循環(huán)前各點(diǎn)取樣一次。

        4.2真空泵開啟后每6小時(shí)取樣一次,由化驗(yàn)室取樣進(jìn)行微水及氣體分析。

        三、實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)

        分析結(jié)果可知,目標(biāo)氣體:氫氣和乙炔氣實(shí)驗(yàn)結(jié)束后都未檢測出,從相關(guān)數(shù)據(jù)中可以看出,微水含量達(dá)到指標(biāo)要求,小于10 ug/g。耐壓隨著工藝過程的進(jìn)行逐步升高,擊穿電壓達(dá)到大于60KV的目標(biāo);介損隨工藝過程進(jìn)行呈下降趨勢, 介損達(dá)到小于0.002%的目標(biāo)。

        隨著脫氣脫水的進(jìn)行,目標(biāo)氣體:氫氣和乙炔氣含量都為未檢測出,可以看出微水含量達(dá)到指標(biāo)要求,小于10 ug/g。耐壓隨著工藝過程的進(jìn)行逐步升高,擊穿電壓達(dá)到大于60KV的目標(biāo);介損隨工藝過程進(jìn)行呈下降趨勢, 介損達(dá)到小于0.002%的目標(biāo)。

        四、問題與結(jié)論

        1.油品中的微量水與油品保存環(huán)境有很大的關(guān)系,如環(huán)境溫度、濕度、是否敞口、是否氮?dú)獗Wo(hù)等。

        2.從分析數(shù)據(jù)得知,真空脫氣對CO2、CH4、C2H6氣體的脫出,有效果,不明顯。

        3.從分析數(shù)據(jù)可以得出,真空脫氣對目標(biāo)氣體的脫出有明顯的效果,例如:H2、C2H4、微水。

        4.從兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,目的物質(zhì)都能達(dá)到目的要求,兩次實(shí)驗(yàn)重復(fù)性較好。

        5.克拉瑪依潤滑油廠普通變壓器油中不含有乙炔氣和氫氣,真空脫氣脫水可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

        6.通過脫氣脫水實(shí)驗(yàn),證明通過生產(chǎn)廠的脫氣脫水工藝的應(yīng)用及氮封液袋包裝可以實(shí)現(xiàn)客戶現(xiàn)場裝油的目標(biāo)。

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